Les chercheurs espèrent maintenant que leurs travaux constitueront une étape importante pour rendre la production d'hydrogène vert plus simple, plus abordable et plus évolutive.

"Dans notre travail, nous utilisons des enzymes naturelles - les hydrogénases - pour produire de l'hydrogène vert en utilisant la lumière du soleil. Contrairement aux catalyseurs synthétiques qui sont basés sur des métaux précieux comme le platine, les hydrogénases ne contiennent que des éléments terrestres abondants comme le fer et le nickel. Toutefois, ces enzymes sont très sensibles et se désactivent rapidement lorsqu'elles sont exposées à l'air, ce qui rend leur utilisation quasiment impossible." Dr Moritz Kuehnel, maître de conférences au département de chimie de l'université de Swansea

L'équipe internationale a mis au point des solvants qui permettent aux hydrogénases de fonctionner dans l'air. Il suffit de les placer dans ces solvants plutôt que dans l'eau pour les rendre plus actives et plus stables, de sorte qu'elles peuvent être utilisées dans l'air pour produire de l'hydrogène. 

"Nous avons intégré des nanoparticules synthétiques à des enzymes naturelles dans ce que l'on appelle des matériaux hybrides, qui combinent le meilleur des deux mondes pour obtenir une meilleure efficacité. Les nanoparticules de TiO2 sont excellentes pour utiliser la lumière du soleil afin de générer des charges et les hydrogénases sont extrêmement efficaces pour utiliser ces charges afin de générer de l'hydrogène vert. La combinaison des deux permet donc de générer efficacement de l'hydrogène vert à partir de la lumière du soleil, ce dont aucun des composants séparés n'est capable." Christine Cavazza, chercheuse CEA au LCBM 

Ces recherches ont réuni l'expertise de l'université de Swansea en matière de photocatalyse et de conception de solvants, ainsi que son souci d'apporter des solutions pratiques à des problèmes complexes, combinés aux connaissances du CEA et de l'UGA en matière d'extraction d'enzymes naturelles et d'utilisation de ces dernières pour la conversion en énergie renouvelable. Les résultats de cette collaboration stratégique entre Swansea et l'UGA viennent d'être publiés dans la prestigieuse revue internationale Angewandte Chemie.

"Ce travail est un exemple inspirant de la façon dont la combinaison de l'expertise de plusieurs partenaires dans le cadre d'une collaboration internationale peut conduire à des avancées révolutionnaires dans le domaine de la recherche." Alan Le Goff, chercheur CNRS au DCM

L'hydrogène vert est nécessaire comme carburant pour la décarbonisation des transports - en particulier les poids lourds, l'aviation long-courrier, le secteur maritime où l'électrification n'est pas viable - ainsi que pour l'industrie chimique, en particulier la production d'engrais, et pour le secteur de l'énergie. 

Cependant, les coûts de production de l'hydrogène vert limitent actuellement son utilisation à grande échelle, d'où l'importance de cette recherche pour l'avenir.

L'utilisation de catalyseurs durables tels que les hydrogénases au lieu du platine coûteux peut réduire le coût des électrolyseurs et des piles à combustible, ce qui rend l'hydrogène vert moins cher à produire et à utiliser. Cela permet également de réduire la dépendance à l'égard des importations, qui peuvent être perturbées par des facteurs externes.